基于无人机航测获取高分辨率DEM数据的断层几何结构精细解译与分析——以海原断裂唐家坡为例

与断层活动相关的构造地貌是多次强震活动与长期地表过程共同作用的结果,其形态特征包含着丰富的强震活动信息。但由于测量手段和数据精度的限制,如何从形态复杂的构造地貌中准确识别这些信息一直是活动构造研究的难点。近年来,结合运动重建模型(SfM,Structure from Motion)的小型无人机(sU AV,small Unmanned Aerial Vehicle)低空航测技术为研究者提供了一种低成本、高灵活性、快速获取高精度3D地形数据(DEM)和正射影像(DOM)的方法。文中利用该方法获得了海原断裂唐家坡西田埂位错区域的高精度、高分辨率DEM数据,然后基于DEM数据进行了构造地貌解译和断层陡坎形貌分析。通过地貌单元划分并对其与断层的切割关系进行解译,识别出一系列走滑断裂的伴生构造,并讨论走滑断层发育过程中的破裂类型及其样式。基于对冲沟水平位错量、断层陡坎垂直位错量的统计和断层陡坎坡度拐点的分析,认为研究区地貌面形成以来经历了2次地表破裂型地震事件。其中,最新一次事件的水平和垂直位移量分别为(4. 3±0. 4) m和(0. 95±0. 14) m,该位移量也代表了1920年海原地震的同震位移量;较老一次事件的水平和垂直位移量分别为(4. 3±0. 95) m和(0. 85±0. 22) m。